專利名稱：液壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓力流量平衡式液壓閥，它可具體應(yīng)用于貯水箱(或在美國公知的沖洗箱)進(jìn)口閥。但是，本發(fā)明的閥不局限于這方面的特殊應(yīng)用。本發(fā)明還涉及貯水箱進(jìn)口閥和貯水箱。
已有的貯水箱閥可以方便地分為兩大類。第一類是機(jī)械杠桿式閥，它具有一帶圓孔的閥座，和一借助浮子臂發(fā)生運(yùn)動(dòng)以打開或關(guān)閉該圓孔的圓盤。附著在浮子臂上的浮子產(chǎn)生的浮力，由于浮子臂長度帶來的機(jī)械優(yōu)點(diǎn)而得到放大。這類結(jié)構(gòu)較為簡單，非?？煽浚蚨蜒赜昧硕嗄?。
但是，近來由于用于沖洗便池的水量減少，貯水箱的平均寬度已減小。因?yàn)閮H需要較小的水量，用于貯存沖洗用水的水箱尺寸也獲得相應(yīng)減小。結(jié)果，以經(jīng)可以使用的浮子臂長度不能再用于這種貯水箱了。造成上述機(jī)械式進(jìn)口閥關(guān)閉力的下降。這又導(dǎo)致這種類型的閥不適用于那些具有高水壓的區(qū)域。
由于這方面的發(fā)展，液壓進(jìn)口閥益廣泛地用于貯水箱。這種液壓進(jìn)口閥通過將進(jìn)口壓力施加在閥件的一較大的相對(duì)面獲得凈關(guān)閉力，利用進(jìn)口壓力促使閥門關(guān)閉。但是液壓進(jìn)口閥存在著許多缺點(diǎn)。一個(gè)缺點(diǎn)是，多個(gè)閥組件中的一個(gè)出現(xiàn)故障時(shí)，液壓進(jìn)口閥總是自動(dòng)打開。也就是說，閥的故障導(dǎo)致不能截止水流。由于這會(huì)造成浴室被淹和水的大量流失，最好的方案應(yīng)是，閥在完全失靈時(shí)，仍能自動(dòng)關(guān)閉。其結(jié)果是在這種情況下不會(huì)出現(xiàn)任何水流。
就貯水箱進(jìn)口閥而言，除故障時(shí)可關(guān)閉外，另一所希望的性能是能安靜工作。傳統(tǒng)的進(jìn)口閥在其工作期間是一具有驚人噪聲量的噪聲源。由于沖洗作業(yè)持續(xù)時(shí)間雖短，但貯水箱重新充入下一次沖洗所需的水量卻需較長時(shí)間，進(jìn)口閥產(chǎn)生的噪聲，在整個(gè)貯水箱充水過程中都存在。這一噪聲是由于氣蝕，紊流和水自由表面產(chǎn)生的噪音(后者是因?yàn)樗?空氣-水界)而造成的。如果能夠獲得一種安靜的貯水箱進(jìn)口閥，便表現(xiàn)出特殊的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明是通過著眼于克服上述缺點(diǎn)進(jìn)行的研究完成的，它至少可部分地具有上述優(yōu)點(diǎn)。相應(yīng)地，本發(fā)明的目的就是提供一種改進(jìn)的閥門。
按照本發(fā)明的第一方面，所公開的壓力流量平衡閥，包括一閥殼，它具有一通入一內(nèi)部腔室的進(jìn)口和一由該內(nèi)部腔室引出的出口，所述進(jìn)口和出口是基本對(duì)置的，以及一大體呈球形的閥體，該閥體位于所述腔室中，并安裝成可朝所述出口和遠(yuǎn)離所述出口而運(yùn)動(dòng)，所述閥體和出口的尺寸允許所述出口能被所述閥體遮閉，其特征在于，所述腔室的內(nèi)表面和所述閥體的外表面被成形和布置成，當(dāng)所述閥體向所述出口運(yùn)動(dòng)時(shí)，用于流向所述出口和在所述閥體與腔室間流動(dòng)的流道橫截面積得以減小，同時(shí)，用于從所述進(jìn)口流入和在所述閥體與所述腔室間流動(dòng)的流道橫截面積得以增大，而當(dāng)所述閥體遠(yuǎn)離所述出口運(yùn)動(dòng)時(shí)，情況則正好相反，從而改變流速引起的作用在所述閥體上的壓力的平衡。
可優(yōu)選地方案是，上述球狀閥體為卵形，橢球形，或蘭金卵形(Rankine Ovuloid)。
按照本發(fā)明的第二方面，公開了一種控制流過壓力流量平衡閥的流量的方法，該平衡閥包括一閥殼，它具有一通入一內(nèi)部腔室的進(jìn)口和一由該內(nèi)部腔室引出的出口，所述進(jìn)口和出口是基本對(duì)置的，以及一位于所述腔室中的大體呈球形的閥體，該方法包括如下步驟使所述閥體朝遠(yuǎn)離所述出口的方向運(yùn)動(dòng)，以增大用于在鄰近所述出口的所述閥體和所述腔室間流動(dòng)的流道橫截面積，同時(shí)減小用于在鄰近所述進(jìn)口的所述閥體和所述腔室間流動(dòng)的流道橫截面積，從而在所述閥體上施加一凈流動(dòng)引起的壓力，使所述閥體連續(xù)向遠(yuǎn)離所述出口的方向運(yùn)動(dòng)，并打開所述閥，和使所述閥體向所述出口運(yùn)動(dòng)，以減小用于在鄰近所述出口的所述閥體和所述腔室間流動(dòng)的流道橫截面積，同時(shí)增大用于在鄰近所述進(jìn)口的所述閥體和所述腔室間流動(dòng)的流道橫截面積，從而在所述閥體上施加一凈流動(dòng)引起的壓力，使所述閥體連續(xù)向所述出口運(yùn)動(dòng)，并關(guān)閉所述閥。
按照本發(fā)明的第三方面，公開了一種貯水箱，它具有的貯水箱進(jìn)口閥屬于上述類型。
按照本發(fā)明的第四方面，公開了種貯水箱充水方法，它采用上述控制流過閥門的流量的方法。
本發(fā)明的三種實(shí)施例將結(jié)合附圖進(jìn)行說明，其中

圖1為普通液壓進(jìn)口閥的全剖視圖;
圖2為一進(jìn)口閥的第一種實(shí)施例的相同剖視圖;
圖3為一進(jìn)口閥的第二種實(shí)施例的相同剖視圖;
圖4為包含在圖3所示閥中的破壞虹吸的提升閥放大全剖視圖;
圖5為組裝前的圖4所示提升閥的分解透視圖;
圖6為一進(jìn)口閥的第三實(shí)施例的側(cè)面正視圖;
圖7為圖6所示閥的縱向剖視圖;
圖8為圖7所示閥的分解透視圖;
圖9至12分別為圖6至8所示閥體的透視圖，側(cè)面正視圖，俯視圖和底視圖，和圖13為通過第一種實(shí)施例的閥體和腔室的剖視圖，用以說明本發(fā)明的工作原理。
圖1示出已有技術(shù)的液壓操縱的貯水箱進(jìn)口閥。該閥與以本申請(qǐng)人的名義在澳大利亞的專利申請(qǐng)第81732/91號(hào)描述的閥基本相同。如圖1所示，該液壓進(jìn)口閥1具有一通往閥座3和出口4的進(jìn)口2。閥座3用橡膠隔膜6攜帶的閥件5關(guān)閉。旁通通道7允許水從進(jìn)口2導(dǎo)至隔膜6和下游側(cè)。由浮子臂9和浮子10操作的輔助閥8，控制施加在隔膜6下游側(cè)的壓力。
工作時(shí)，隨著輔助閥8如圖1所示那樣被打開，水能夠從進(jìn)口2流至隔膜的下游側(cè)，然后流出輔助閥8。因此，在隔膜6下游側(cè)的沒有明顯的壓力作用，因此閥件5在進(jìn)口2水壓作用下沿離開閥座3的方向運(yùn)動(dòng)，使液壓進(jìn)口閥1打開，水從進(jìn)口2流過閥座3，并流出出口4。
在貯水箱19充水的情況下，浮子10上升，從而使浮子臂9關(guān)閉輔助閥8。結(jié)果進(jìn)口壓力施加于隔膜6的下游側(cè)的大表面區(qū)，同時(shí)該壓力也施加在閥體5的面對(duì)進(jìn)口的較小表面上，但由于面積差產(chǎn)生了通過隔膜6作用在閥件5上的凈關(guān)閉力，因而使閥件5座靠在閥座3上關(guān)閉該液壓進(jìn)口閥。
這類液壓進(jìn)口閥會(huì)因多種途徑發(fā)生故障。一種途徑是隔膜6被穿孔，而讓水從隔膜6的下游側(cè)漏入出口4，從而減小閥件5上的關(guān)閉力，使進(jìn)口閥發(fā)生故障而處于打開狀態(tài)。類似地，旁通通道7可能被堵塞，這也會(huì)減小作用在隔膜6下游側(cè)的壓力，并同樣會(huì)使閥因故障而打開。此外，雜物也可能堵塞在輔助閥8中，阻止其完全關(guān)閉，這也會(huì)減小作用在隔膜6下游側(cè)的壓力，導(dǎo)致液壓進(jìn)口因故障而處于打開狀態(tài)。
圖2示出本發(fā)明的壓力流量平衡閥11的第一種實(shí)施例。該閥11有一進(jìn)口12，一閥座13，和一基本呈圓筒形的出口14。位于進(jìn)口12和出口14間的是一腔室15，一大體呈球形的閥體16位于其中。閥體16被一滑動(dòng)地保持在一軸套18中的心軸17支撐。
就結(jié)構(gòu)而言，閥11通過一內(nèi)體20構(gòu)成，該內(nèi)體20包含進(jìn)口12，并且在內(nèi)體20上固定一成形環(huán)形體21，而環(huán)形體21與內(nèi)體共同形成腔室15。一圓筒形外體22位于該內(nèi)體20周圍，并且二者之間的通道形成出口14。一冠形件23構(gòu)成完整的出口14，并為軸套18提供支承。
很明顯，如果心軸17向上運(yùn)動(dòng)，則閥體16將遮蓋閥座13，從而阻止任何流體從進(jìn)口12流至出口14。反之，如果心軸17被下推，則閥座被打開，水便可以經(jīng)過進(jìn)口12，腔室15與閥體16間的流道，通過閥座13流入出口14。
由于進(jìn)口12、腔室15，閥體16和出口14的內(nèi)表面很光滑，并包括一些形成仿理論流線流道的平緩彎曲，因而水流基本呈流線態(tài)勢。減少了脫流，紊流和汽蝕，從而實(shí)現(xiàn)基本安靜的流動(dòng)。
圖2所示方案的不足之處在于，環(huán)形出口14包含大量的空氣，必須全部去除才能實(shí)現(xiàn)盡可能安靜的流動(dòng)。為此，研制出了圖3所示的第二種實(shí)施例。圖3所示的壓力流量平衡閥111包括一進(jìn)口112，一閥座113和一單管出口114。與前一實(shí)施例一樣，該閥111也包括一腔室115和一裝在心軸117上的閥體116。心軸117鉸接在一浮子臂109上，而浮子臂109在浮子110作用下可作圓弧運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)口112和出口114一起成形在一主體120中，一環(huán)形件121裝在該主體120內(nèi)，并用一與主體120螺紋嚙合的冠形件123定位。環(huán)形件121和主體120共同形成腔室115。冠形件123還包括心軸117的支承軸套118。很明顯，在這種連接方式中，軸套118和117間的密封要求不嚴(yán)格，因?yàn)閮H在閥11打開時(shí)水才出現(xiàn)在出口114。
環(huán)形件121中還包括一破壞虹吸的提升閥125，如圖4和5可清楚看出的那樣，它由一帶翅片的T型閥126和一帶孔的閥板127構(gòu)成。閥板127定位在閥126的樞軸128上后，在樞軸128上成形出一閥板定位頭129。由于有5個(gè)孔130和4個(gè)翅片131，空氣總可能通過閥板127進(jìn)入出口114，使閥126不致貼靠在環(huán)形件121上。提升閥125的作用在于保證閥111關(guān)閥，出口114中的壓力下降時(shí)，空氣能進(jìn)入出口114，使出口114中保存的水不會(huì)高出貯水箱中的水面。結(jié)果，偶然出現(xiàn)的負(fù)壓施加于進(jìn)口112時(shí)，水不可能借助虹吸現(xiàn)象流出貯水箱和進(jìn)入進(jìn)口。
如圖6所示，第三種實(shí)施例的進(jìn)口閥211裝在管軸228的頂部，浮子210在管軸上隨貯水箱19中的水面或升或降。浮子210借助浮子臂209與進(jìn)口閥211相連。齒條齒輪機(jī)構(gòu)240連接在浮子臂209和進(jìn)口閥211之間。
如圖7所示，管軸228由兩個(gè)同心圓筒件構(gòu)成，內(nèi)部的一件為進(jìn)口212，被出口214環(huán)繞?？拷隹诘撞?，有一個(gè)或多個(gè)孔241，它們限制出出口流動(dòng)，這將在后面解釋。圖6所示的整個(gè)裝置可以公知方式安裝在貯水箱19底部(用影象表示)的孔中，并用螺母242夾緊，密封就位。
從圖8可清楚看出，進(jìn)口212與閥腔215相通，閥腔215包含一蛋形閥體216，閥體216裝在閥桿217的下端。閥桿217可借助齒條齒輪機(jī)構(gòu)240和浮子臂209上升或下降，以分別關(guān)閉和打開閥211。閥腔215由兩件構(gòu)成，上面一件構(gòu)成閥座245。O形圈246夾在閥座245和閥腔215的另一件之間。
三個(gè)大體呈U形的具有減小橫截面尺寸的通道248從閥座245通入環(huán)形腔249，而環(huán)形腔249又與出口214相通。上述U形通道248由位于蓋250下側(cè)的槽構(gòu)成。蓋250可以借助插入配合件253，254固定成形在管軸228上端的喇叭口251上。用這種方式便可將蓋250固定在喇叭口251上，從而將閥座245夾持就位。
多個(gè)小孔255穿過喇叭口251，從而允許空氣從大氣，經(jīng)過蓋250的裙部和喇叭口251間的環(huán)形空間，進(jìn)入環(huán)形腔249。一截錐形橡膠套256裝在蓋250和喇叭口251之間。該套256的上端成形出一凸像257，它起O形圈作用，為喇叭口250和蓋251間提供密封。該套256設(shè)有一中心孔258(圖8)，它在圖7所示的靜止位置時(shí)，壓在閥腔215的外表面上。
當(dāng)閥桿217被圖7所示沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的浮子臂209下移時(shí)，水使可從進(jìn)口212流過閥腔215，通過閥座245，進(jìn)入U(xiǎn)形通道248。由于通道248跟隨一平滑彎道，這一流動(dòng)基本呈流線狀，從而避免出現(xiàn)紊流和汽蝕。
此外，最初阻止水流從U形通道248流入環(huán)形腔249的橡膠套256，在通過敞開的閥座245施加在該套256內(nèi)表面的水壓作用下，向外產(chǎn)生變形。這一壓力和產(chǎn)生的水流作用結(jié)果是，橡膠套256向外膨脹，以增大其中心孔258的有效直徑。
橡膠套256的這種運(yùn)動(dòng)同時(shí)產(chǎn)生了兩方面的作用，首先，橡膠套256的中心孔258有效地構(gòu)成了一種可變的節(jié)流孔，它隨流量和/或壓力的增大而變大。這具有非常希望的優(yōu)點(diǎn)，即提供緊靠閥座245的壓降。
此外，在流過進(jìn)口閥1的水流影響下經(jīng)向向外膨脹的橡膠套256，導(dǎo)致橡膠套256的中心部分259有效地密封各孔255。結(jié)果，沒有任何空氣由大氣通過各孔255，從而由從U形通道進(jìn)入環(huán)形腔249，進(jìn)而流入出口114的水帶走。這就構(gòu)成了一種非常有效地噪聲減小裝置。
最后，出口114底部設(shè)置阻力孔241意味出口114在閥工作期間可以很快完成充水。結(jié)果，大量的噴濺和氣泡噪聲受到抑制，進(jìn)一步的講，孔241最為具有減小的尺寸，結(jié)果，主壓力在進(jìn)出口間成級(jí)下降，從而減少了水中壓力下降至水的氣化壓力以下的機(jī)會(huì)。而正是這種下降至水的氣化壓力以下的水壓造成了汽蝕和由此產(chǎn)生的汽蝕噪聲。
圖9至12示出閥體216的優(yōu)選形式。從這些圖上可清楚看出，閥體不是球形。
很明顯，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，上述方案可帶來多種優(yōu)點(diǎn)。首先，易被進(jìn)口水流攜帶的顆?；蛩樾级氯脑撨M(jìn)口閥中的最小通道位于閥座245處。結(jié)果，假設(shè)這個(gè)位置聚集有任何這類物質(zhì)，它們也很容易在下一次閥門操作時(shí)除去。此外，任何這類物質(zhì)都可容易地被帶過通道248，經(jīng)過橡膠套256的中心孔258，進(jìn)入環(huán)形腔249。由此，任何這類碎屑都可無阻礙地通過，進(jìn)入貯水箱19內(nèi)部。
此外，假如偶然出現(xiàn)的作用于進(jìn)口212的局部真空，同時(shí)進(jìn)口閥211可處于打開狀態(tài)，這時(shí)橡膠套256將被向內(nèi)吸，從而將中心孔258夾在閥腔215的外表面上。同時(shí)，橡膠套256的中心部分259將向內(nèi)移動(dòng)，從而敞開各孔255，讓大氣中的空氣進(jìn)入出口214。結(jié)果，出口214中的任何水都將下降至貯水箱19中的水位。用這種方法保證防止出現(xiàn)任何側(cè)流虹吸現(xiàn)象。
此外，在發(fā)生嚴(yán)重事故，例如閥桿217折斷時(shí)，閥體216在進(jìn)口水壓作用下被向上推，以關(guān)閉閥座245。因而在這方面，該閥屬于“故障關(guān)閉”型，而不屬于另一些液壓閥那樣的“故障打開”型。
下面結(jié)合圖13和采用圖7給出的代號(hào)，說明圖6和7所示閥的工作原理。首先，該領(lǐng)域的技術(shù)人員都清楚，如果該閥如圖13所示那樣垂直布置，則向下作用在閥體216和閥桿217的重力，會(huì)被閥體216的浮力平衡大部分，這樣這些反方向的作用力在很大程度上被抵銷。相反，如果該閥成水平布置，則這些力與閥桿217和閥體216的運(yùn)動(dòng)方向垂直，從而可以被忽略。
圖13中點(diǎn)劃線所示為閥基本處于全開時(shí)的閥體216位置。很明顯，在這種狀態(tài)，在用于靠近進(jìn)口212閥腔215的內(nèi)表面和閥體216的外表面間流動(dòng)的橫截面顯著減小。反之，用于在靠近出口214的閥體216外表面和閥腔215內(nèi)表面流動(dòng)的橫截面顯著增大。
閥體216即將遮蓋閥座245和出口214時(shí)的位置，在圖13中用虛線表示。對(duì)該領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，很明顯，上述流道的流通面積情況正好相反。
閥體216大體呈卵形或橢圓形，最好為蘭金卵形(Rankine ovuloid)，從而其橫截面構(gòu)成一蘭金橢圓，這樣繞實(shí)體的流線型流動(dòng)便可計(jì)算。
由于閥腔215中繞閥體216的流動(dòng)基本呈流線型，雖基本沒有紊流，液流的總能量可假定為恒量，能量損失基本可忽略不計(jì)。因此流道所有點(diǎn)上的能量相同。任何給定點(diǎn)處單位質(zhì)量的總能量E用下列公式計(jì)算E= (p)/(ρ) + (V2)/2 (1)式中V為流速，P為所述點(diǎn)處的壓力，ρ為液體密度。
由于假定無能量損失，鄰近進(jìn)口i處的能量與鄰近出口O處的能量相等。這樣，可用表述伯努利理論的下述公式計(jì)算(Pi)/(ρ) + (Vi2)/2 = (PO)/(P) + (VO2)/2 (2)此外，還存在下述流動(dòng)關(guān)系V＝Q/A(3)式中V為流速，Q為流量，A為流通橫截面積。
從上述公式2和3，實(shí)際上液體都是不可壓縮的，因而密度保持恒定，可以得出這樣的結(jié)論若流量面積增大，流速減小，如果流速減小，壓力就將提高，以保持能量基本不變;反之就是，如果流通面積減小，則流速增大，壓力將下降。
按照帕斯卡原理，液體中的壓力以等量作用于所有方向，因此壓力會(huì)作用在閥腔215表面，具體地說，就是閥體216的表面。這樣，從圖13便可看出，如果閥體216位于圖13中點(diǎn)劃線所示位置，靠近進(jìn)口212的流通面積是減小的，因而靠近進(jìn)口212的流速增大，作用在閥體216自由端的壓力將減小。反之，靠近出口處，流通面積是增大的，因而流速減小，類似地，作用在鄰近閥桿217端的閥體216上的壓力增大。由于壓力等于力除以面積，而連接在閥桿217端的閥體216“半球體”面積近似地等于閥體216自由端“半球體”的面積，靜壓差產(chǎn)生的靜推力使閥體216逆液流方向沿遠(yuǎn)離閥座245的方向運(yùn)動(dòng)，從而保持閥門打開。
由于液體流過閥體216，出現(xiàn)了將閥體216推向出口的阻力。該阻力可通過使連接在閥桿217端的閥體216“半球體”的表面積，大于閥體216自由端“半球體”的表面積而得到平衡。例如，閥桿端“半球體”可以是一標(biāo)準(zhǔn)半球體，而另一“半球體”可以是一半橢球體。
從上述討論可知，存在一個(gè)平衡位置，在該位置液體流過閥體216時(shí)在閥桿217上不產(chǎn)生靜軸向力。但閥體216在偏離該平衡位置任一方向的微小位移，都將導(dǎo)致出現(xiàn)不平衡力，連續(xù)使閥門向打開或關(guān)閉方向運(yùn)動(dòng)。這意味，即使采用圖6和7所示的短浮子臂209，閥門也能很容易得到控制。從圖6和7還可看出，排放貯水箱19產(chǎn)讓的浮子210的初始向下運(yùn)動(dòng)，使閥體216向下運(yùn)動(dòng)以部分打開閥座245，從而上述壓差起作用，并連續(xù)打開閥門211。閥體216的向下運(yùn)動(dòng)最好通過抑制閥桿217的向下運(yùn)動(dòng)而限制。換句話說，閥體216最后與進(jìn)口212接觸。
當(dāng)貯水箱19由于水通過進(jìn)口閥111的送入而充水時(shí)，浮子210將上升，從而抬起浮子臂209，并使閥體216如圖7所示那樣向上朝平衡位置運(yùn)動(dòng)。一旦超過平衡位置作用在閥體216上的壓差，趨于抬起閥體216，隨著上升的浮子210而起作用，導(dǎo)致閥門的關(guān)閉，在關(guān)閉過程中，在浮體210和作用在閥體216相對(duì)“半球”上的壓差共同作用下，閥體216被上推，產(chǎn)生準(zhǔn)確而迅速的關(guān)閉動(dòng)作。
有關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述閥結(jié)構(gòu)提供了一種易于打開和關(guān)閉的閥。一旦閥開始打開或關(guān)閉，并且球形閥體越過其“平衡”位置，由于力的不平衡，閥將全開或全關(guān)。這樣，與普通閥相比，操作閥門所需的能量較小。這一特征，使閥可以在具有非常短的浮子臂情況下使用。
此外，兩個(gè)“半球”16/116/216的相對(duì)面積可以調(diào)整，以保證在整個(gè)“沖程”過程中不存在凈關(guān)閉壓力。這樣，即使在閥桿或浮子臂上端折斷這樣的嚴(yán)重故障情況下，閥在少量流動(dòng)之后將一直關(guān)閉，并保持關(guān)閉狀態(tài)。因此，普通液壓進(jìn)口閥誤打開操作基本避免了。
另外，由于基本呈流線流動(dòng)，基本沒有可聽見的汽蝕噪音，并且只有輕微紊流發(fā)生，可以使噪聲顯著減小。
上面僅描述了本發(fā)明的三種實(shí)施例。但對(duì)有關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的范圍的條件下，顯然還可作出變型。
權(quán)利要求
1.一種壓力流量平衡閥(11，111，211)，包括一閥殼，它具有一通入內(nèi)部腔室(15，115，215)的進(jìn)口(12，112，212)和一由該內(nèi)部腔室引出的出口(14，114，214)，所述進(jìn)口和出口是基本對(duì)置的，以及一大體呈球形的閥體(16，116，216)，該閥體位于所述腔室中，并安裝成可朝所述出口和遠(yuǎn)離所述出口而運(yùn)動(dòng)，所述閥體和出口的尺寸允許所述出口被所述閥體遮閉，其特征在于，所述腔室(15，115，215)的內(nèi)表面和所述閥體(16，116，216)的外表被成形和布置成，當(dāng)所述閥體向所述出口運(yùn)動(dòng)時(shí)，用于流向所述出口和在所述閥體與腔室間流動(dòng)的流道橫截面積得以減小，同時(shí)用于從所述進(jìn)口流入和在所述閥體與腔室間流動(dòng)的流道橫截面得以增大，而當(dāng)所述閥體遠(yuǎn)離所述出口運(yùn)動(dòng)時(shí)，情況則正好相反，從而改變流速引起的作用在所述閥體上的壓力的平衡。
2.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，所述閥體安裝在穿過所述出口的桿(17，117，217)上。
3.如權(quán)利要求2所述的閥，其特征在于所安裝的所述桿可縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1至3所述的閥，其特征在于，所述出口是繞所述內(nèi)部腔室朝所述進(jìn)口彎曲和延伸的。
5.如權(quán)利要求4所述的閥體，其特征在于，所述出口由多條平行連通的通道(248)構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求4或5所述的閥體，其特征在于，所述閥的出口(14，214)圍繞所述閥的進(jìn)口(12，212)。
7.如權(quán)利要求1至6所述的閥，其特征在于，所述出口包括至少一個(gè)與大氣相通的孔(130，255)。
8.如權(quán)利要求7所述的閥，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)與大氣相通的孔(255)，在所述出口(245)未被遮閉時(shí)，是被封閉的(256)。
9.如權(quán)利要求1至8所述的閥，其特征在于，所述球形體(16，116，216)，由卵形，橢球形和蘭金卵形構(gòu)成的形體組選擇。
10.權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的閥構(gòu)成的貯水箱進(jìn)口閥。
11.權(quán)利要求10所述的水箱進(jìn)口閥，其特征在于安裝在構(gòu)成所述貯水箱進(jìn)口的桿(128，228)的上端。
12.一種貯水箱，其特征在于包括有權(quán)利要求10或11所述的貯水箱進(jìn)口閥(11，111，211)。
13.一種控制流過壓力流量平衡閥(11，111，211)流量的方法，該平衡閥包括一閥殼，它具有一通入內(nèi)部腔室(15，115，215)的進(jìn)口(12，112，212)和一由該內(nèi)部腔室引出的出口(14，114，214)，所述進(jìn)口和出口是基本對(duì)置的，以及一位于所述腔室中的大體呈球形閥體(16，116，216)，所述方法包括下述步驟使所述閥體朝遠(yuǎn)離所述出口的方向運(yùn)動(dòng)，以增大用于在鄰近所述出口的所述閥體和所述腔室間流動(dòng)的流道橫截面積，同時(shí)減小用于在鄰近所述進(jìn)口的所述閥體和所述腔室間流動(dòng)的流道橫截面積，從而在所述閥體上施加一凈流動(dòng)引起的壓力，使所述閥體連續(xù)向遠(yuǎn)離所述出口的方向運(yùn)動(dòng)，并打開所述閥，和使所述閥體向所述出口運(yùn)動(dòng)，以減小用于在鄰近所述出口的所述閥體和所述腔室間流動(dòng)的流道橫截面積，同時(shí)增大用于在鄰近所述進(jìn)口的所述閥體和所述腔室間流動(dòng)的流道橫截面積，從而在所述閥體上施加一凈流動(dòng)引起的壓力，使所述閥體連續(xù)向所述出口運(yùn)動(dòng)，并關(guān)閉所述閥。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述閥體運(yùn)動(dòng)經(jīng)過一平衡位置，在該位置所述流動(dòng)引起的壓力基本等于零。
15.如權(quán)利要求13或14所述的方法，其特征在于還包括限制所述閥體(116)沿遠(yuǎn)離所述出口(114)的方向運(yùn)動(dòng)(109，123)的步驟，以阻止所述閥體與所述進(jìn)口(112)發(fā)生接觸。
16.如權(quán)利要求13至15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述閥為貯水池進(jìn)口閥(11，111，121)，并且所述閥體(16，116，216)隨貯水池中的水面運(yùn)動(dòng)。
17.如權(quán)利要求16所述方法，其特征在于，還包括通過一浮子臂(109，209)，將所述貯水池(19)中的浮子(110，210)與所述閥體相互連接的步驟。
18.一種貯水池的充水方法，其特征在于，所述方法包括權(quán)利要求16或17所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種閥，利用流動(dòng)不平衡引起的壓力保持閥的開啟和關(guān)閉。該閥有一腔室(15)，對(duì)置和對(duì)正的進(jìn)口(12)和出口(13)與之相通。球形體(16)位于該腔室中，并且可往復(fù)運(yùn)動(dòng)地安裝在穿過該出口的桿(17)上。閥體的運(yùn)動(dòng)使其一閥體端的流通面積增大，另一端的流通面積減小，按照伯努利的理論，這將改變作用在閥體(16)上的壓力，增加作用在閥體上的凈作用力。還公開了一種貯水箱進(jìn)口閥(111，211)和貯水箱(19)。
文檔編號(hào)E03D1/30GK1106115SQ94113729
公開日1995年8月2日 申請(qǐng)日期1994年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月20日
發(fā)明者迪皮爾里 申請(qǐng)人:卡羅馬工業(yè)有限公司